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茶树菇胞外多糖及胞内硒多糖的提取优化和抗氧化研究

郝龙  
【摘要】:茶树菇(Agrocybe aegerita),学名茶薪菇,担子菌纲(Basidiomycetes)、伞菌目(Agaricales)、粪绣伞科(Bolbitiaceae)。富含多种生物活性物质,如蛋白质、多糖、多种微量元素等。茶树菇多糖在抗氧化、抗衰老、增强免疫力等方面有重要作用。硒是生命活动所必需的微量元素,与肝功能和肌肉代谢相关,在人体内也具有一定的抗氧化性。利用茶树菇富集硒元素所得到的硒多糖兼有多糖和有机硒的功效,且更易被有机体吸收和利用。 本课题采用Plackett-Burman (PB)试验和响应面(response surface methodology, RSM)试验等方法优化了茶树菇胞外多糖(exopolysaccharide, EPS)和胞内硒多糖(intracellular selenium polysaccharide, ISPS)的提取条件,分别分离出EPS、IPS (intracellular polysaccharide)、ISPS三种粗多糖的各种组分,测定了单糖组成与摩尔比,并对EPS、IPS、ISPS进行了体外抗氧化和体内抗氧化活性的检测,得到结论如下: (1)茶树菇液体富硒培养结果表明,在培养基中添加适当浓度的无机硒盐能促进菌丝生长。以茶树菇生物量为指标,确定了培养基中最适的添加浓度为4mg/L,最大富硒率达65%。 (2)利用PB和RSM优化,确定了EPS的最佳提取条件为浓缩倍数3,乙醇倍数2.4,醇沉温度-3.8℃C,在此条件下,EPS预测得率为0.70g/L,验证得率为0.71g/L;确定了ISPS的最佳提取条件为pH8,提取温度83℃C,醇沉温度12℃C,在此条件下ISPS预测得率为10.56%,验证得率为11.02%。 (3)经过DEAE纤维素阴离子交换柱得到EPS中含有三种组分,分别命名为EPS-1、EPS-2和EPS-3;IPS中三种组分:IPS-1、IPS-2和IPS-3;ISPS中三种组分:ISPS-1、ISPS-2和ISPS-3。虽然IPS与ISPS中三种组分出现的峰位置相同,但是其比例大不相同,说明硒的加入一定程度上影响了粗多糖的组成。 (4)经过气相色谱仪分析了三种粗多糖的单糖组成及摩尔比,表明EPS中含有鼠李糖和葡萄糖,含量分别为7.1%,2.53%,摩尔比为2.8:1;IPS中单糖组成为鼠李糖、阿拉伯糖、甘露糖和葡萄糖,含量分别为5.32%、0.27%、0.54%、0.72%,摩尔比为29.2:1.8:3:4;ISPS中所含有的单糖组成为鼠李糖、阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖,含量分别为7.9%、0.72%、2.28%、5.07%、0.73%,摩尔比为29:3:1:18.8:2.7。 (5)体外抗氧化活性 以还原力、羟基自由基(-OH)和二苯基苦基苯肼自由基(DPPH)为指标测定了EPS的各个组分体外抗氧化能力。其中EPS-2的还原力是EPS的10倍,表明其具有较强的体外抗氧化能力。茶树菇的IPS和ISPS都有较强的抗氧化能力,ISPS的还原力明显高于IPS,且ISPS对自由基的清除率也明显高于IPS,表明微量元素硒的加入提高了多糖的抗氧化性。 (6)EPS、IPS和ISPS体内抗氧化活性 通过测定小鼠血液中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)的含量及肝脏中的总抗氧化能力(T-AOC),丙二醛(malondialdehyde, MDA)和胆固醇(Cholesterol)的含量,比较了三种多糖对小鼠体内抗氧化能力的影响。结果表明,三种多糖能明显提高血液中超氧化物歧化酶(SOD)含量及肝脏中的总抗氧化能力(T-AOC),同时能显著降低肝脏中丙二醛(MDA)和胆固醇的含量,提高了机体抗氧化的能力,防止和减轻脂质的过氧化损伤。 结果表明,茶树菇EPS、IPS及ISPS均具有较强的体外和体内抗氧化能力,并且Se的加入能提高茶树菇多糖的抗氧化能力,为茶树菇多糖的抗氧化机制、构效关系及富硒食品的深入研究奠定了基础。


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